DE4134170A1

DE4134170A1 - FORMING MACHINE, ESPECIALLY SPINDLE PRESS

Info

Publication number: DE4134170A1
Application number: DE19914134170
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Trimborn
Original assignee: SMS Hasenclever GmbH; SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: SMS Hasenclever GmbH; SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1992-04-30
Also published as: EP0482488A2; EP0482488A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Umformmaschine mit indirekt wirkender Überlastsicherung eines mittels Zugankern vorgespannten Maschinengestells, insbesondere eine Spindelpresse mit einer im Pressengestell angeordneten Spindel, einem von einem Motor angetriebenen Schwungrad und einer druckmittelbetätigten Kupplung, wobei dem Pressengestell eine die Stößelkraft abhängig von der Ständerdehnung erfassende Meßeinrichtung zugeordnet ist, deren Ausgangssignal vor einer Überlastung des Pressengestells die Reibungskupplung löst.The invention relates to a forming machine with indirect acting overload protection one by means of tie rods prestressed machine frame, in particular a Screw press with one arranged in the press frame Spindle, a flywheel driven by an engine and a pressure fluid operated clutch, the Press frame depending on the ram force Is assigned to measuring device measuring their output signal before overloading the press frame the friction clutch releases.

Bei einer z. B. für Exzenter-Schmiedepressen bekannt, die Maschine vor Überlastung schützende Preßkraftüberwachungseinrichtung wird die Preßkraft über die Dehnung der Maschine elektrisch und mit der Steuerung verkettet. Bei Erreichen der eingestellten Höchstkraft wird durch Vorwarnung die Preßkraftgrenze angezeigt und bei Überschreiten die Steuerung abgeschaltet.At a z. B. known for eccentric forging presses Press force monitoring device protecting against overload is the pressing force over the stretch of the machine electrically and linked to the control. Upon reaching the The maximum force set is the pre-warning limit is displayed and the control is switched off when exceeded.

Bei beispielsweise einer Kupplungs-Spindelpresse muß das Ankuppeln der Spindel an das Schwungrad zu einem Zeitpunkt geschehen, in welchem die gewünschte Preß- oder Schlagkraft erreicht ist, und die genaue Einhaltung dieses Zeitpunktes ist entscheidend für die Präzision der Arbeitsausführung in der Spindelpresse. Der Abschaltzeitpunkt läßt sich abhängig vom Weg des Stößels oder abhängig von der Kraft am Stößel bestimmen, wobei diese unmittelbar am Pressengestell gemessen oder aus dem Schlupf in der Reibungskupplung oder auch von der Trägheitskraft einer mit bewegten Teilen der Spindelpresse verbundenen Steuermasse aus deren Verzögerung abgeleistet wird.In the case of a clutch screw press, for example Coupling the spindle to the flywheel at a time happen in which the desired pressing or impact force is reached, and the exact observance of this point in time is critical to the precision of work performed in the screw press. The Switch-off time can be dependent on the path of the plunger or depending on the force on the ram, determine this measured directly on the press frame or from the slip in the friction clutch or the inertia of one control mass connected to moving parts of the screw press from whose delay is made.

Ein Abschalten in Abhängigkeit vom Weg des Stößels ist mit dem Nachteil behaftet, daß z. B. beim Schmieden nicht ausreichend erwärmter oder überdimensionierter Rohlinge Überlastungen der Spindelpresse beim kurzhubigen Prägen auftreten können, die einen entsprechend andauernden Schlupf in der Kupplung bei entsprechendem Verschleiß zur Folge haben (US-PS 22 78 243).Switching off depending on the path of the ram is with the Disadvantage that z. B. not sufficient for forging heated or oversized blanks overloads the Screw press can occur during short-stroke embossing a corresponding continuous slip in the clutch result in corresponding wear (US-PS 22 78 243).

Beim Abschalten in Abhängigkeit von der Kraft am Stößel (DE-B- 15 02 276) wird der Schaltbefehl bevorzugt aus dem in der Reibungskupplung auftretenden Schlupf abgeleitet, beispielsweise durch ein vom Schlupf in der Reibungskupplung unmittelbar betätigtes Schaltelement (DE-C-28 37 253), oder es wird der Schaltbefehl aus der mit der Verzögerung einer mit bewegten Teilen der Spindelpresse verbundenen Steuermasse auftretenden Trägheitskraft abgeleitet (DE-C-33 22 064), wobei der besondere Vorteil der Anordnung nach der DE-C-28 37 253 darin liegt, daß das schlupfabhängig betätigte Stellglied unmittelbar den Druckraum der Kupplung entlastet, bei kurzen Verbindungen zwischen Stellglied und Druckraum der Kupplung, wodurch eine schnelle Abschaltung der Kupplung auf entsprechend kurzem Schlupfweg bei geringem Verschleiß gewährleistet ist. Hingegen hat die Abschaltung in unmittelbarer Abhängigkeit von der am Stößel wirkenden Kraft durch dem Pressenkörper zugeordnete Druckfühler, deren Ausgangssignal die Kupplung bei Erreichen der benötigten Kraft am Stößel löst, keine praktische Bedeutung erlangt. When switching off depending on the force on the tappet (DE-B- 15 02 276) the switching command is preferred from the in the Friction clutch occurring slip derived, for example through one of the slips in the friction clutch immediately actuated switching element (DE-C-28 37 253), or it will Switching command from the with the delay one with moving Parts of the screw press connected control mass occurring Inertia derived (DE-C-33 22 064), the special Advantage of the arrangement according to DE-C-28 37 253 is that the slip-actuated actuator directly moves the pressure chamber relieves the clutch with short connections between Actuator and pressure chamber of the clutch, resulting in a quick Switching off the clutch on a correspondingly short slip path is guaranteed with low wear. On the other hand, it has Shutdown in direct dependence on that on the ram force acting through the pressure sensor assigned to the press body, whose output signal the clutch when the required Force on the ram releases, has no practical meaning.

Um zur Überlastsicherung von Pressen die Ständerdehnung aufnehmen und dann, wenn die zulässige Dehnung überschritten wird, einen Abschaltimpuls für die Kupplung auslösen zu können, wurden zahlreiche Lösungen vorgeschlagen und stetig weiterentwickelt, und ist es aus der Zeitschrift "Der Maschinenschaden", Heft 516, Jahrgang 1959, Seiten 79 und 87 seit langem bekannt, die Dehnung des Ständers einer Kniehebelpresse mittels einer am Ständer angeordneten Kraftmeßeinrichtung zu ermitteln, die aus einer mit einer Stange verbundenen Meßuhr besteht. Eine solche Ständerdehnungen übertragene Stange ist für eine Spindelpresse der eingangs genannten Art oder dergleichen Umformmaschine weiterhin auch durch die DE-C-35 05 933 bekannt geworden. Dort ist an der Oberseite des Pressengestells ein als Sitzventil ausgebildetes Sicherheitsventil befestigt. An dem Ventilkörper des Sicherheitsventils greift über eine Verstelleinrichtung ein als lange Stange ausgebildetes Gestänge an, dessen unteres Ende in Höhe des Pressentisches an einem Vorsprung des Pressengestells befestigt ist. Sobald sich die Ständer des Gestells aufgrund einer Überlastung unzulässig hoch dehnen, öffnet das Sicherheitsventil gegen die Kraft einer Feder, und eine mit dem Entlastungsventil verbundene Koppelleitung kann sich in einen Tank entleeren. Allerdings läßt sich damit nur eine Überlastsicherung erreichen und außerdem ist diese bekannte Steuer- bzw. Kupplungs-Auslösevorrichtung äußerst schwingungsanfällig und unterliegt erheblichen Biegespannungen, so daß verfälschende Meß- und Schaltergebnisse nicht zu vermeiden sind. To record the column expansion to protect the press from overloading and then when the allowable elongation is exceeded, to be able to trigger a switch-off pulse for the clutch, numerous solutions have been proposed and continuously developed, and is it from the magazine "Der Maschinenschaden", Issue 516, born in 1959, pages 79 and 87 have been known for a long time, the expansion of the stand of a toggle press using a on the stand arranged force measuring device to determine the consists of a dial gauge connected to a rod. A such a stator elongation is for one Screw press of the type mentioned above or the like Forming machine also known from DE-C-35 05 933 become. There is a on the top of the press frame Safety valve designed as a seat valve attached. At the valve body of the safety valve engages over a Adjustment device a rod designed as a long rod the lower end of which is at the level of the press table on one Projection of the press frame is attached. As soon as the Stand of the frame is not permitted due to overload stretching high, the safety valve opens against the force of one Spring, and a coupling line connected to the relief valve can drain into a tank. However, leaves only achieve overload protection and also is this known control or clutch release device extremely susceptible to vibrations and subject to considerable bending stresses, so that falsifying measurement and switch results cannot be avoided.

Schließlich ist zum Stand der Technik die JP-A-90-108 495 zu erwähnen, durch die ein zwischen der Spindelmutter und dem Stößel einer Spindelpresse angeordnetes hydraulisches Druckkissen bekannt ist. Bei dieser wegabhängig abschaltenden Kupplungsspindelpresse dient das Druckkissen als Überlastungsschutz und ist dazu mit einem Druckbegrenzungsventil verbunden, durch das das Druckkissen bei Erreichen der eingestellten Höchstlast entlastet wird. Die Kupplung wird über ein mit dem Druckabfall am Druckkissen zum Druckraum der Kupplung schaltendes Druckentlastungsventil abgeschaltet. Das mit der Entlastung des Druckkissens einhergehende Abschalten der Kupplung ist wegen der Koppelung der Schaltvorgänge nicht zur regelmäßigen, kraftabhängigen Abschaltung der Spindelpresse geeignet; weiterhin besteht auch in der Ableitung des im Druckkissen anstehenden hohen Drucks wegen der nötigen flexiblen Verbindung zu den Schaltorganen eine große Problematik.Finally, the prior art is JP-A-90-108 495 to mention by the one between the spindle nut and hydraulic arranged in the ram of a screw press Pressure pad is known. These switch off depending on the path Clutch spindle press, the pressure cushion serves as overload protection and is connected to a pressure relief valve through which the pressure pad when the set one is reached Maximum load is relieved. The clutch is connected to the Pressure drop on the pressure cushion to the pressure chamber of the clutch switching Pressure relief valve switched off. The one with the relief of the pressure pad associated with switching off the clutch is not due to the coupling of the switching processes for regular, force-dependent shutdown of the screw press suitable; there is also the derivation of the in the pressure pad high pressure due to the necessary flexible connection a great problem for the switching elements.

Schließlich ist zu berücksichtigen, daß bei Kupplungs-Spindelpressen an den Gleitflächen zwischen der Spindel und deren Lagerung sowie der Spindelmutter mit dem Umformweg der Reibwert und somit das Reibmoment ansteigt, welches dem über die Kupplung eingeleiteten Drehmoment entgegenwirkt. Diese Abweichungen im Reibverhalten führen bei schlupfabhängigen und ebenso bei trägheitskraftabhängigen Schaltungen der Reibungskupplung zu Fehlschaltungen durch schwankende Reibungsverluste.Finally, it should be borne in mind that with clutch screw presses on the sliding surfaces between the spindle and its Storage as well as the spindle nut with the forming path of the coefficient of friction and thus the frictional torque increases, which is higher than the Coupling initiated torque counteracts. These deviations lead in friction behavior with slip dependent and the same applies to inertia force-dependent circuits of the friction clutch incorrect switching due to fluctuating friction losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Umformmaschine eine Meßvorrichtung zu schaffen, die ein sicheres Messen der Preßkraft, insbesondere für das Auslösen eines Schaltimpulses zum Abkoppeln des Schwungrades, oder ein Abschalten, ggf. zusätzlich zum Abkoppeln, der Steuerung einer Presse bei Überschreitung der zulässigen Höchstkraft und eine schnelle, möglichst direkte Betätigung eines Druckentlastungsventils zum Druckraum der Reibungskupplung einer druckabhängig abschaltenden Kupplungs-Spindelpresse hin erlaubt. The invention is based, for a forming machine the task to create a measuring device that a safe measurement of the Pressing force, in particular for triggering a switching pulse to disconnect the flywheel, or to switch it off, if necessary in addition to decoupling, the control of a press when exceeded the maximum allowable force and a quick, if possible direct actuation of a pressure relief valve for Pressure chamber of the friction clutch of a pressure-dependent shutdown Clutch screw press allowed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens einer der Zuganker hohlgebohrt ist und einen mit der Kraftmeßeinrichtung versehenen Meßanker aufnimmt. Abgesehen von einer somit erreichten, geschützten Einbaulage des Meßankers nebst Meßeinrichtung im Zuganker, wird durch die zentrale Lage vor allem eine direkte, von Biegespannungen unbeeinflußte, weitestgehend trägheitslose Erfassung der Preßkräfte ermöglicht.This object is achieved in that at least one of the Tie rod is hollow drilled and one with the force measuring device provided measuring anchor. Except for one reached, protected installation position of the measuring anchor together with Measuring device in the tie rod, is due to the central location all direct, unaffected by bending stress, largely inertia-free detection of the pressing forces.

Die Meßeinrichtungen können elektrisch oder hydraulisch betrieben werden. Sie sind vorteilhaft variabel aus- bzw. zuschaltbar, so daß es bei in allen vier Zugankern angeordneten Meßankern möglich ist, durch Umschalten zu bestimmen, welche Meßeinrichtung zur Meßwertgebung herangezogen wird. Bei einer elektrisch arbeitenden Meßeinrichtung läßt sich jedoch kein ausreichend schneller Schaltimpuls erreichen, der während des Preßbetriebes z. B. einer Kupplungs-Spindelpresse nur wenige Millisekunden betragen darf, um das Schwungrad von der Spindel mit dem Stößel abzutrennen, so bald eine dem voreingestellten Druck entsprechende Preßkraft vorliegt. Da es zur Kontrolle der Preßkraft und zur Überlastsicherung, z. B. bei einer Exzenterpresse oder einer Schmiedepresse, auf eine solch schnelle Schaltfolge wie für den Preßbetrieb einer Kupplungs-Spindelpresse nicht ankommt, eignet sich eine elektrisch arbeitende Meßeinrichtung somit insbesondere zur Überlastsicherung, d. h. zum Schalten eines Kupplungsimpulses bei Erreichen eines Höchstwertes der Preßkraft. Dies deshalb, um durch eine Überlast z. B. das Maschinen- bzw. Pressengestell und zu Zuganker nicht zu gefährden.The measuring devices can be electrical or hydraulic operate. They are advantageously variable switchable so that it is arranged in all four tie rods Measuring anchors is possible to determine which by switching Measuring device is used for measurement. At a However, there is no electrical measuring device achieve sufficiently fast switching pulse that during the Press operation z. B. a clutch screw press only a few Milliseconds to the flywheel from the spindle cut off with the pestle, as soon as the preset one Pressure corresponding pressure force is present. Since it is used to control the Pressing force and overload protection, e.g. B. in an eccentric press or a forging press, on such a fast switching sequence not for the press operation of a clutch screw press arrives, an electrically working measuring device is suitable thus in particular for overload protection, d. H. for switching of a clutch pulse when a maximum value of Pressing force. This is because of an overload z. B. that Machine or press frame and not to tie rods endanger.

Zum schnellen Auslösen eines Schaltimpulses empfiehlt sich daher eine hydraulisch arbeitende Meßeinrichtung, für die vorgeschlagen wird, daß der Meßanker unten mit einer Ankerplatte und oben mit einer den Abschaltdruck hervorbringenden Kolben- Zylinder-Einheit den Zuganker einschließt, deren Kolben in einem vom Pressengestell gestützten Zylinder einen Druckraum einschließt. It is therefore recommended to trigger a switching pulse quickly a hydraulically operating measuring device for which it is proposed that the measuring anchor below with an anchor plate and at the top with a piston Cylinder unit includes the tie rod, the pistons of which in a cylinder supported by the press frame includes.

Die mittels Zugankern vorgespannten Pressengestelle können mit definierter Dehnung ausgeführt werden, und entsprechend präzise schalten die den Abschaltdruck hervorbringenden Kolben- Zylinder-Einheiten.The press frames pretensioned by means of tie rods can also be used defined elongation, and accordingly precise switch the piston pressure Cylinder units.

Wenn vorteilhaft der Druckraum über eine Leitung mit einem Druckentlastungsventil zum Druckraum der Reibungskupplung derart verbunden ist, daß mit Erreichen der einer eingestellten Stößelkraft entsprechenden Dehnung des Pressengestellt und den damit verbundenen Druckanstieg im Druckraum das Druckentlastungsventil öffnet, wird ein schnelles Auslösen zum Abkoppeln des Schwungrades ermöglicht.If advantageous, the pressure chamber via a line with a Pressure relief valve to the pressure chamber of the friction clutch in such a way is connected that when reaching the one set Tension force corresponding to the expansion of the press and the associated pressure rise in the pressure chamber the pressure relief valve opens, a quick trigger to disconnect of the flywheel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in einfachster Weise der Druckraum des Zylinders in unmittelbarer Leitungsverbindung mit dem Steuerkolben des Druckentlastungsventils stehen, wobei in der Leitung zwischen Druckraum und Steuerkolben ein bei Erreichen eines einstellbaren Druckes öffnendes Durchgangsventil vorgesehen ist. Hierbei ist es erforderlich, daß beim Öffnen des Durchgangsventils aus dem Druckraum eine ausreichende Ölmenge abfließen kann, um das Druckentlastungsventil zu öffnen. Für größere Pressen und zur Verkürzung der Abschaltzeit kann daher auch eine Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen werden, bei der der Druckraum des Zylinders mit dem Steuerkolben eines von einem einstellbaren Druck abhängig öffnenden Ventils einer mit Hochdrucköl gespeisten, zum Steuerkolben des Druckentlastungsventils führenden Leitung verbunden ist.In a further embodiment of the invention can be in the simplest Way the pressure chamber of the cylinder in direct line connection with the control piston of the pressure relief valve stand, being in the line between the pressure chamber and the control piston an opening when an adjustable pressure is reached Two-way valve is provided. Here it is necessary that when opening the two-way valve from the pressure chamber sufficient oil can flow out to the pressure relief valve to open. For larger presses and to shorten the Switch-off time can therefore also be an embodiment of the invention be provided in which the pressure chamber of the cylinder with the Control piston one depending on an adjustable pressure opening valve, fed with high pressure oil, to the control piston of the pressure relief valve leading line connected is.

Es empfiehlt sich, daß paarweise zusammengeschaltete Meßeinrichtungen zur Meßwertgebung herangezogen werden. Dabei sind vorzugsweise die beiden vorderen oder die beiden hinteren Meßeinrichtungen zusammengeschaltet, wobei der Schaltimpuls aufgrund eines Mittelwertes ausgelöst werden kann. Allerdings wird ein Schaltimpuls auf jeden Fall dann ausgelöst, sobald bei nur einer Meßeinrichtung ein Höchstwert vorliegt; ansonsten ist jeder beliebige Wert der Preßkraft als Schaltimpuls geeignet und läßt sich an der Presse voreinstellen. Weiterhin könnten auch diagonal gegenüberliegende Meßeinrichtungen zusammengeschaltet werden, so daß sich eine sehr variable Schaltungsanordnung einstellen läßt, beispielsweise, um außermittige Belastungen der Spindelpresse bei der Meßwertgebung zu berücksichtigen.It is recommended that paired together Measuring devices are used for the measurement. Here are preferably the two front or the two rear Measuring devices interconnected, the switching pulse can be triggered based on an average. Indeed a switching impulse is triggered as soon as at only one measuring device has a maximum value; otherwise is any value of the pressing force suitable as a switching pulse and can be preset on the press. Furthermore could also diagonally opposite measuring devices interconnected be, so that there is a very variable circuit arrangement can adjust, for example, to eccentric loads on the Screw press to be taken into account in the measurement.

Die Erfindung wird nachfolgend für eine Kupplungs-Spindelpresse anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is hereinafter for a clutch screw press based on the embodiments shown in the drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung einer Kupplungs-Spindelpresse mit einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung in einem Schnitt nach der in Fig. 2 eingetragenen Schnittlinie I-I, Fig. 1 is an overall view of a clutch screw press with a measuring device according to the invention in a section according to the information recorded in Fig. 2 section line II,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt nach der in Fig. 1 eingetragenen Schnittlinie II-II, Fig. 2 shows a horizontal section of the depicted in FIG. 1 line II-II,

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Ausschnitt der Spindelpresse gemäß Fig. 1 und Fig. 3 on a larger scale a section of the screw press according to FIG. 1 and

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3 mit abgewandelter ölhydraulischer Schaltung. FIG. 4 shows a representation according to FIG. 3 with a modified oil-hydraulic circuit.

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Spindelpresse ein Gestell 1 aufweist, welches aus einem Unterjoch 2, einem Oberjoch 3, zwischen diesen angeordneten Druckstelzen 4 und beiderends mit Gewinden versehenen Zugankern 6 mit Gewindemuttern 7 auf den Gewinden 5 besteht. Mittels der Gewindemuttern 7 ist das Gestell 1 vorgespannt. In einem Kammlager 8 im Oberjoch 3 ist eine Spindel 9 drehbar gelagert. Ein im Gestell 1 senkrecht geführter Stößel 10, der mit einer in ihm befestigten Gewindemutter 11 versehen ist, wird von der mit einem Gewindeteil 12 in die Gewindemutter 11 eingreifenden Spindel 9 abwärts bewegt. In Rückzugzylindern 13 geführte Kolben, die durch Zugstangen 14 mit dem Stößel 10 verbunden sind, bewegen den Stößel 10 nach beendetem Arbeitshub in die Ausgangsstellung zurück.From Figs. 1 and 2 it can be seen that the screw press has a frame 1 , which consists of a lower yoke 2 , an upper yoke 3 , between these arranged stilts 4 and both ends with threaded tie rods 6 with threaded nuts 7 on the threads 5 . The frame 1 is prestressed by means of the threaded nuts 7 . A spindle 9 is rotatably mounted in a comb bearing 8 in the upper yoke 3 . A plunger 10 , which is guided vertically in the frame 1 and is provided with a threaded nut 11 fastened in it, is moved downward from the spindle 9 engaging with a threaded part 12 in the threaded nut 11 . Pistons guided in retraction cylinders 13 , which are connected to the plunger 10 by pull rods 14 , move the plunger 10 back into the starting position after the working stroke has ended.

Zum Abwärtshub des Stößels 10 wird die Spindel 9, die oberhalb des Kammlagers 8 drehfest, jedoch axialbeweglich mit einer Kupplungsscheibe 15 verbunden ist, an ein Schwungrad 16 angekuppelt, das von einem nicht dargestellten Motor mittels Riemen 17 in Umlauf gehalten wird. Zum Ankuppeln sind in einem Deckel 18 des Schwungrades 16 ein Ringkolben 19 und ein Ringraum angeordnet, in dem der Ringkolben 19 einen Kupplungsdruckraum 20 abschließt. Der Ringkolben 19 liegt an einer Druckscheibe 21 an, die von Kupplungsrückstellfedern 22 über Ankerbolzen 23 ein Lüften der Kupplung bewirkt, während zum Abwärtshub des Stößels 10 der Ringkolben 19 aus dem Kupplungsdruckraum 20 heraus beaufschlagt und zum Kuppeln ein Reibungsschluß der Kupplungsscheibe 15 mit dem Schwungrad 16 über zwischengefügte Reibbeläge 24 bewirkt wird. Das von der Kupplung übertragbare Moment ist durch ein Druckregelventil 25 einstellbar und damit auch die Preßkraft, die die Spindelpresse jeweils aufzubringen vermag.For the downward stroke of the tappet 10 , the spindle 9 , which is connected in a rotationally fixed manner above the comb bearing 8 but is axially movably connected to a clutch disc 15 , is coupled to a flywheel 16 , which is held in circulation by a motor (not shown) by means of belts 17 . For coupling, an annular piston 19 and an annular space are arranged in a cover 18 of the flywheel 16 , in which the annular piston 19 closes off a clutch pressure space 20 . The annular piston 19 rests on a thrust washer 21 , which causes the clutch return springs 22 to release the clutch via anchor bolts 23 , while for the downward stroke of the plunger 10, the annular piston 19 acts out of the clutch pressure chamber 20 and, for coupling, a frictional engagement of the clutch disc 15 with the flywheel 16 is brought about by interposed friction linings 24 . The torque that can be transmitted by the clutch can be adjusted by a pressure control valve 25 and thus also the pressing force that the screw press can apply in each case.

Zur Durchführung eines Hubes wird ein Ventil 26 aus seiner geschlossenen Ruhestellung vorübergehend in die geöffnete Arbeitsstellung gebracht, bis sich in der Druckleitung 27 und damit im Kupplungsdruckraum 20 der durch das Druckregelventil 25 vorgegebene Öldruck eingestellt hat. Mit einstellbarer zeitlicher Verzögerung hierzu kehrt das Ventil 26 in die geschlossene Ruhestellung zurück. To carry out a stroke, a valve 26 is temporarily brought from its closed rest position into the open working position until the oil pressure specified by the pressure control valve 25 has been established in the pressure line 27 and thus in the clutch pressure chamber 20 . With an adjustable time delay, the valve 26 returns to the closed rest position.

Mit der Arbeitsdurchführung bzw. dem Aufschlag des Stößels 10 mit dem Oberwerkzeug auf dem Unterwerkzeug baut sich eine der Preß- oder Schlagkraft entsprechende Kraft im Gestell 1 der Presse auf und führt zur elastischen Dehnung des Gestells 1. Die Zuganker 6 erfahren dabei eine Dehnung, und die Druckstelzen 4 dehen sich bei entsprechender Abnahme der Vorspannung. Der Preß- oder Schlagkraft steht die Differenz zwischen der die Zuganker 6 dehnenden Kraft und der Restvorspannung in den Druckstelzen 4 als Reaktionskraft entgegen.When the work is carried out or the ram 10 strikes with the upper tool on the lower tool, a force corresponding to the pressing or impact force builds up in the frame 1 of the press and leads to the elastic expansion of the frame 1 . The tie rods 6 experience an expansion, and the pressure stilts 4 expand with a corresponding decrease in the pretension. The pressing or impact force is opposed by the difference between the force stretching the tie rods 6 and the residual prestress in the pressure stilts 4 as the reaction force.

Wie im einzelnen aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Zuganker 6 der Länge nach mit einer Bohrung 28 versehen. Mindestens einer der Zuganker 6 oder auch jeder Zuganker 6 nimmt in der Bohrung 28 einen Meßanker 29 auf, der an seinem unteren Ende mit einer von einer Mutter gehaltenen Ankerplatte 31 versehen ist, mit der der Meßanker 29 gegenüber dem unteren Ende des Zugankers 6 gehalten ist. An dem oberen Ende des Zugankers bzw. des Meßankers 29 ist eine Meßeinrichtung 30 angeordnet, die dort einen von einer Mutter 32 gehaltenen Kolben 33 aufweist. Dieser schließt in einem Zylinder 34, der sich an der oberen Stirnfläche des Zugankers 6 abstützt, einen Druckraum 35 ein, der über eine Rohrleitung 36 mit einer Druckölquelle, im Ausführungsbeispiel einer Pumpe 37, verbunden ist, die den Druckraum 35 mit Öl füllt und mit verhältnismäßig niedrigem Druck vorspannt. Ein Rückschlagventil 38 verhindert das Rückströmen des Druckmittels über die Druckmittelquelle (Pumpe 37). Indem sich die Zuganker 6 dehnen, wächst der Druck im Druckraum 35 bei gleichzeitiger und entsprechender Erhöhung der Zugspannung im Meßanker 29. Der für die Arbeitsdurchführung in der Spindelpresse benötigten Preß- oder Schlagkraft entspricht eine bestimmte Dehnung der Zuganker 6 und dieser entspricht ein Druck im Druckraum 35. Auf diesen Druck wird ein Druckbegrenzungsventil 39 für die jeweilige Arbeitsdurchführung eingestellt. As can be seen in detail from FIGS. 3 and 4, the tie rods 6 are provided with a bore 28 lengthways. At least one of the tie rods 6 or also each tie rod 6 receives a measuring anchor 29 in the bore 28 , which is provided at its lower end with an anchor plate 31 held by a nut, with which the measuring anchor 29 is held relative to the lower end of the tie rod 6 . At the upper end of the tie rod or the anchor 29 , a measuring device 30 is arranged, which has a piston 33 held there by a nut 32 . This includes in a cylinder 34 , which is supported on the upper end face of the tie rod 6 , a pressure chamber 35 , which is connected via a pipe 36 to a pressure oil source, in the exemplary embodiment a pump 37 , which fills the pressure chamber 35 with oil and with biased relatively low pressure. A check valve 38 prevents the pressure medium from flowing back via the pressure medium source (pump 37 ). As the tie rods 6 stretch, the pressure in the pressure chamber 35 increases with a corresponding and corresponding increase in the tension in the anchor 29 . The pressing or impact force required for carrying out the work in the screw press corresponds to a certain expansion of the tie rods 6 and this corresponds to a pressure in the pressure chamber 35 . A pressure relief valve 39 is set to this pressure for the respective work procedure.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei Erreichen des eingestellten Druckes das Druckbegrenzungsventil 39 betätigt und dadurch der Druckraum 35 über die Rohrleitung 36 mit einer Rohrleitung 40 verbunden, die über eine drehbare Leitungskupplung 41 zum Steuerkolben 42 eines 2/2- Wegeventils 43 führt. Das 2/2-Wegeventil 43 schaltet damit in seine Arbeitsstellung, in der eine Steuerleitung 44 zum Schließkolben 45 eines Druckentlastungsventils 46 mit einer zu einem Öltank 47 führenden Rückleitung 48 verbunden und der Schließkolben 45 druckentlastet wird. Damit öffnet das Druckentlastungsventil 46, der Kupplungsdruckraum 20 wird drucklos, und unter der Wirkung der Federn 22 wird die Reibungskupplung gelüftet. Mit zeitlicher Verzögerung kehrt das 2/2-Wegeventil 43 in seine Ruhestellung - wie dargestellt - zurück.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the pressure limiting valve 39 is actuated when the set pressure is reached, and the pressure chamber 35 is thereby connected via the pipeline 36 to a pipeline 40 , which via a rotatable line coupling 41 to the control piston 42 of a 2/2-way valve 43 leads. The 2/2-way valve 43 thus switches to its working position in which a control line 44 to the closing piston 45 of a pressure relief valve 46 is connected to a return line 48 leading to an oil tank 47 and the closing piston 45 is relieved of pressure. Thus, the pressure relief valve 46 opens, the clutch pressure chamber 20 is depressurized, and the friction clutch is released under the action of the springs 22 . With a time delay, the 2/2-way valve 43 returns to its rest position - as shown.

Voraussetzung ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, daß aus dem Druckraum 35 der Kolben-Zylinder-Einheit 33/34 der Meßeinrichtung 30 eine ausreichende Menge von Drucköl nach dem Öffnen des Druckbegrenzungsventils 39 über die Leitung 40 ausreichend schnell und mit ausreichendem Druck am Steuerkolben 42 des 2/2-Wegeventils 43 verfügbar ist. Unabhängig von dieser Voraussetzung ist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, bei dem durch das Druckbegrenzungsventil 39 eine von einer Druckölquelle, im Ausführungsbeispiel einer Pumpe 50, mit Öl unter hohem Druck gespeiste Leitung 51 mit einer Leitung 52 verbindbar ist, die zum Steuerkolben 53 eines 2/2-Wegeventils 54 führt. Die Verbindung der Leitungen 51 und 52 durch das Druckbegrenzungsventil 39 und damit die Beaufschlagung des Steuerkolbens 53, der das 2/2-Wegeventil 54 in Arbeitsstellung schaltet, erfolgt bei Erreichen des am Druckbegrenzungsventils 39 eingestellten Druckes im Druckraum 35 der Kolben-Zylinder- Einheit 33/34 der Meßeinrichtung 30, wie bereits zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 erläutert wird. Condition is in the embodiment according to Fig. 3, that from the pressure chamber 35 of the piston-cylinder unit 33/34 of the measuring device 30, a sufficient amount of pressure oil after opening of the relief valve 39 via line 40 sufficiently fast and with sufficient pressure on the control piston 42 of the 2/2-way valve 43 is available. The embodiment according to FIG. 4 is independent of this requirement, in which a line 51, which is fed from a pressure oil source, in the embodiment of a pump 50 , with oil under high pressure, can be connected to a line 52 through the pressure limiting valve 39 , which line leads to the control piston 53 of a second / 2-way valve 54 leads. The connection of the lines 51 and 52 through the pressure relief valve 39 and thus the action on the control piston 53 , which switches the 2/2-way valve 54 into the working position, takes place when the pressure set on the pressure relief valve 39 in the pressure chamber 35 of the piston-cylinder unit 33 is reached / 34 of the measuring device 30 , as already explained for the exemplary embodiment according to FIG. 3.

Zu der Arbeitsstellung des 2/2-Wegeventils 54 ist ein Schließkolben 55 eines Druckentlastungsventils 56 mit einer zum Öltank führenden Rückleitung 57 verbunden, so daß das Druckentlastungsventil 56 öffnet. Dem vorsteuernden Druckentlastungsventil 56 ist ein Druckentlastungsventil 58 nachgeordnet. Mit dem Öffnen des Druckentlastungsventils 56 wird daher der Schließkolben 59 des Druckentlastungsventils 58 drucklos und das Druckentlastungsventil 58 öffnet, so daß der über die Leitung 27 angeschlossene Kupplungsdruckraum 20 drucklos und unter der Wirkung der Federn 22 die Reibungskupplung gelüftet wird. Das Lüften der Reibungskupplung unter der Wirkung der Federn 22 wird dadurch erleichtert, daß dem Druckentlastungsventil 58 an seiner Ablaßleitung 60 ein Auffangzylinder 61 unmittelbar zugeordnet ist, von dem zunächst das aus dem Druckraum 20 verdrängte, abfließende Öl unabhängig vom Fließwiderstand in der Rückleitung 57 aufgenommen wird. Ein von einer Feder 62 nur schwach belasteter Kolben 63 führt den zunächst ausgewichenen Kolben 63 allmählich in die Ausgangsposition zurück, bei Verdrängung des Öldrucks durch die Rückleitung 57.For the working position of the 2/2-way valve 54 , a closing piston 55 of a pressure relief valve 56 is connected to a return line 57 leading to the oil tank, so that the pressure relief valve 56 opens. A pressure relief valve 58 is arranged downstream of the pilot pressure relief valve 56 . When the pressure relief valve 56 is opened, the closing piston 59 of the pressure relief valve 58 is therefore depressurized and the pressure relief valve 58 opens so that the clutch pressure chamber 20 connected via the line 27 is depressurized and the friction clutch is released under the action of the springs 22 . The release of the friction clutch under the action of the springs 22 is facilitated by the fact that the pressure relief valve 58 is directly assigned to its drain line 60 a collecting cylinder 61 , from which the outflowing oil displaced from the pressure chamber 20 is initially taken up in the return line 57 regardless of the flow resistance . A piston 63 , which is only slightly loaded by a spring 62, gradually leads the initially deflected piston 63 back to the starting position when the oil pressure is displaced by the return line 57 .

Es ist vorteilhaft, die Leitung 40 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bzw. die Leitung 52 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 mit mäßigem Druck vorzufüllen, was dadurch geschieht, daß die Leitung 40 bzw. 52 jeweils an die Niederdruck-Ölquelle (Pumpe 37) angeschlossen und das Öl in der Leitung 40 bzw. 52 durch ein Rückstellventil 64 gehalten ist.It is advantageous to use the line 40 in the embodiment according to prime 4 with moderate pressure Figs. 3 and line 52 in the embodiment of Fig., Which is achieved in that the line 40 or 52 to the low pressure oil source respectively (the pump 37) connected and the oil in lines 40 and 52 is held by a check valve 64 .

Grundsätzlich ist es möglich, nur einen Meßanker 29 mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 33/34 zu versehen. Um jedoch z. B. bei außermittigen Belastungen der Spindelpresse die maximale Dehnung an einem Zuganker des Pressengestells 1 oder den Mittelwert der Dehnung an allen vier Zugankern des Pressengestells 1 erfassen zu können, kann jedem Zuganker ein Meßanker 29 mit Kolben- Zylinder-Einheit 33/34 zugeordnet sein, bei entsprechender Schaltung (einzeln, gruppenweise, zusammengefaßt) der Druckräume 35. In principle, it is possible to only a Meßanker 29 to be provided with a piston-cylinder unit 33/34. However, in order to As to be able to detect for off-center loading of the screw press, the maximum elongation of a tie rod of the press frame 1 or the mean of the strain on all four tie-rods of the press frame 1, each tie rod may be 33 / allocated 34 a Meßanker 29 with piston-cylinder unit, with appropriate switching (individually, in groups, combined) of the pressure chambers 35 .

Durch die Bemessung der Meßanker 29 in bezug auf deren Federkennlinie und der Kolben-Zylinder-Einheit 33/34 in bezug auf die wirksame Kolbenfläche des Druckraumes 35 läßt sich eine Anpassung an das Dehnverhalten des Pressengestells 1 erreichen.Due to the dimensioning of the Meßanker 29 in relation to their spring characteristic and the piston-cylinder unit 33/34 with respect to the effective piston area of the pressure chamber 35 to be adapted to the expansion behavior of the press frame 1 can be achieved.

Claims

1. forming machine with indirectly acting overload protection of a machine frame pretensioned by means of tie rods ( 6 ), in particular a screw press with a spindle ( 9 ) arranged in the press frame ( 1 ), a flywheel ( 16 ) driven by a motor and a clutch operated by pressure medium, the press frame ( 1 ) a measuring device ( 30 ) which detects the tappet force as a function of the column extension is assigned, the output signal of which releases the friction clutch before the press frame is overloaded, characterized in that at least one of the tie rods ( 6 ) is hollow-drilled and a measuring anchor provided with the force measuring device ( 30 ) ( 29 ) records.

2. Screw press according to claim 1, characterized in that the Meßanker (29) at the bottom (33/34) includes the tie rod (6) having an anchor plate (39) and above with a the cut out engendering piston-cylinder unit whose piston (33) of a cylinder ( 34 ) supported by the press frame ( 1 ) encloses a pressure chamber ( 35 ).

3. Screw press according to claim 2, characterized in that the pressure chamber ( 35 ) via a line ( 36, 40, 52 ) with a pressure relief valve ( 46, 56, 58 ) to the pressure chamber ( 20 ) of the friction clutch is connected such that when reached the expansion of the press frame ( 1 ) corresponding to a set tappet force and the associated pressure increase in the pressure chamber ( 35 ) opens the pressure relief valve ( 46, 56, 58 ).

4. Screw press according to one or more of claims 1 to 3, characterized by paired measuring devices ( 30 ).

5. Screw press according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the measuring devices ( 30 ) can be variably switched on or off.

6. Screw press according to one or more of claims 2 to 5, characterized in that the pressure chamber ( 35 ) of the cylinder ( 34 ) is in direct line connection ( 36, 40 ) with the control piston ( 42 ) of the pressure relief valve ( 46 ) and in the Line between the pressure chamber ( 35 ) and the control piston ( 42 ) is arranged a pressure limiting valve ( 39 ) which opens as a function of an adjustable pressure.

7. Screw press according to claim 6, characterized in that the pressure chamber ( 35 ) of the cylinder ( 34 ) with a control piston ( 53 ) of the valve depending on an adjustable pressure opening ( 39 ) fed with high pressure oil to the control piston ( 53 ) of the pressure relief valve ( 56, 58 ) leading line ( 52 ) is connected.